本申请涉及注塑机冷却的,尤其是涉及一种注塑机冷却水余热重复利用方法及系统。
背景技术:
1、注塑行业是制造业中的关键部分,广泛应用于汽车、家电、医疗、消费电子等多个领域;在这个过程中,注塑机需要大量的冷却水来保持模具和塑料产品在适宜的温度范围内,以确保产品质量和生产效率。然而,这也导致了大量热能随着冷却水的排放而损失,造成能源浪费,并对环境产生潜在影响。
2、现有的注塑机冷却水余热重复利用方法主要依赖于传统的热交换器来交互热能,而这些系统通常是静态的,无法根据实时的生产条件动态调整。这种方法虽然在一定程度上能够交互部分热能,但交互热能的效率不高,且无法适应生产过程中温度和流速的快速变化。
技术实现思路
1、为了改善注塑机冷却水交互热能的效率不高,且无法适应生产过程中温度和流速的快速变化的问题,本申请提供一种注塑机冷却水余热重复利用方法及系统。
2、本发明提供了一种注塑机冷却水余热重复利用方法,包括以下步骤:控制注塑机将冷却水导入塑料造粒机的清洗池,使所述冷却水和所述清洗池中的水进行热交换,得到第一混合水;其中,所述第一混合水的温度在第一预设温度范围;控制所述清洗池将所述第一混合水导入消防池中,使所述第一混合水和所述消防池中的水进行热交换,得到第二混合水;获取所述第二混合水的温度和浑浊度,将所述第二混合水的温度和浑浊度输入预设的流速控制模型,并输出流速控制参数,将所述流速控制参数输入调节阀中,以调节所述第一混合水导入所述消防池时的流速;若调节流速后的所述第二混合水温度在第二预设温度范围,则将所述第二混合水导入至所述注塑机内进行水循环;若调节流速后的所述第二混合水温度高于所述第二预设温度范围,则将调节流速后的所述第二混合水导入冷却塔进行降温处理,将调节流速后的所述第二混合水降温至所述第二预设温度范围后,再将所述第二混合水导入至所述注塑机内循环进行水循环。
3、作为优选方案,所述控制注塑机将冷却水导入塑料造粒机的清洗池的步骤之前,包括:构建混合型机器学习模型,所述混合型机器学习模型包括热交换物理模型和热交换数据驱动模型;所述热交换物理模型包括:建立冷却水和清洗池中水的热交换物理模型,公式为:其中,是热量交换,是特定时间内流经冷却水循环系统中水的质量,是水的比热容,是温差;所述热交换数据驱动模型包括:通过神经网络学习和预测热交换过程中的非线性和复杂交互,再通过历史操作数据对所述热交换数据驱动模型进行训练,以优化网络权重和偏置参数;预设框架,将所述热交换物理模型的输出作为训练好的所述热交换数据驱动模型的输入特征之一,输出所述混合型机器学习模型,将所述混合型机器学习模型集成到注塑机的控制系统中,实时接收温度传感器的数据,预测最佳的热交换条件,并据此调整冷却水的流量。
4、作为优选方案,在所述清洗池中设置智能沉淀区,所述智能沉淀区内设置有传感器和执行器;所述混合型机器学习模型还包括沉淀物理模型和沉淀数据驱动模型,以实现实时调整沉淀区的工作状态;所述沉淀物理模型包括:根据沉淀和过滤理论,建立沉淀区的物理模型,公式为:其中,是沉淀速度,是重力加速度,是颗粒流体的密度,是流体的密度,是颗粒直径,是流体的粘度;所述沉淀数据驱动模型包括:通过决策树算法来分析所述沉淀区中固体颗粒的分离效率与操作参数之间的关系;收集所述沉淀区的操作数据,并根据所述沉淀区的操作数据训练所述沉淀数据驱动模型;其中,所述操作数据包括沉淀时间、沉淀剂投加量;预设框架,将训练好的所述沉淀数据驱动模型的预测和所述沉淀物理模型的输出进行整合,并集成到所述混合型机器学习模型,再将集成有所述数据驱动模型和所述沉淀物理模型的所述混合型机器学习模型集成到塑料造粒机的控制系统中,根据所述传感器和所述执行器的实时数据,调整所述沉淀区的操作参数。
5、作为优选方案,所述冷却水和所述清洗池中的水进行热交换时,通过具有可变几何形状的热交换器优化所述冷却水和所述清洗池中的水热交换过程;其中,所述具有可变几何形状的热交换器的形状根据所述冷却水和所述清洗池中的水的流速和温度动态调整。
6、作为优选方案,所述流速控制模型建立步骤包括:参数定义,包括第二混合水的温度和浑浊度以及流速控制参数;模型构建,构建流速控制模型,所述流速控制模型能够根据输入的温度和浑浊度计算出流速控制参数;计算公式如下:其中,,,是模型参数;参数拟合,通过最小二乘法根据历史数据集来拟合所述流速控制模型中的模型参数,,。
7、作为优选方案,所述降温处理的步骤,包括:在所述冷却塔中通过相变材料来增强冷却效果,所述相变材料为以下任意一种:石蜡、盐水溶液、聚乙二醇、生物基相变材料;其中,所述相变材料能在特定温度下改变相态。
8、作为优选方案,所述第一预设温度范围在40°c至60°c之间;所述第二预设温度范围在20°c至40°c之间。
9、本申请还提供了一种注塑机冷却水余热重复利用系统,包括:导入模块,用于控制注塑机将冷却水导入塑料造粒机的清洗池,使所述冷却水和所述清洗池中的水进行热交换,得到第一混合水;其中,所述第一混合水的温度在第一预设温度范围;混合模块,用于控制所述清洗池将所述第一混合水导入消防池中,使所述第一混合水和所述消防池中的水进行热交换,得到第二混合水;获取模块,用于获取所述第二混合水的温度和浑浊度,将所述第二混合水的温度和浑浊度输入预设的流速控制模型,并输出流速控制参数,将所述流速控制参数输入调节阀中,以调节所述第一混合水导入所述消防池时的流速;循环模块,用于若调节流速后的所述第二混合水温度在第二预设温度范围,则将所述第二混合水导入至所述注塑机内进行水循环;冷却模块,用于若调节流速后的所述第二混合水温度高于所述第二预设温度范围,则将调节流速后的所述第二混合水导入冷却塔进行降温处理,将调节流速后的所述第二混合水降温至所述第二预设温度范围后,再将所述第二混合水导入至所述注塑机内循环进行水循环。
10、本申请还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的注塑机冷却水余热重复利用方法。
11、本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器运行时使得所述处理器执行如上述中任一项所述的注塑机冷却水余热重复利用方法。
12、与现有技术相比,本申请具有以下有益效果:热交互效率高,温度控制准确。通过有效利用冷却水的余热,提高了能源利用效率,减少了能源浪费,通过精确控制第一混合水和第二混合水的温度,确保了注塑机能在最佳温度下运行,从而提高了机器的性能和延长了其使用寿命,改善注塑机冷却水交互热能的效率不高,且无法适应生产过程中温度和流速的快速变化的问题。
1.一种注塑机冷却水余热重复利用方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的注塑机冷却水余热重复利用方法,其特征在于,所述控制注塑机将冷却水导入塑料造粒机的清洗池的步骤之前,包括:
3.根据权利要求2所述的注塑机冷却水余热重复利用方法,其特征在于,在所述清洗池中设置智能沉淀区,所述智能沉淀区内设置有传感器和执行器;
4.根据权利要求1所述的注塑机冷却水余热重复利用方法,其特征在于,所述冷却水和所述清洗池中的水进行热交换时,通过具有可变几何形状的热交换器优化所述冷却水和所述清洗池中的水热交换过程;其中,所述具有可变几何形状的热交换器的形状根据所述冷却水和所述清洗池中的水的流速和温度动态调整。
5.根据权利要求1所述的注塑机冷却水余热重复利用方法,其特征在于,所述流速控制模型建立步骤包括:
6.根据权利要求1所述的注塑机冷却水余热重复利用方法,其特征在于,所述降温处理的步骤,包括:
7.根据权利要求1所述的注塑机冷却水余热重复利用方法,其特征在于,所述第一预设温度范围在40°c至60°c之间;所述第二预设温度范围在20°c至40°c之间。
8.一种注塑机冷却水余热重复利用系统,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的注塑机冷却水余热重复利用方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在被处理器运行时使得所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的注塑机冷却水余热重复利用方法。